Binder基本概念流程学习.docx
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Binder基本概念流程学习
Binder基本概念流程学习
一MediaService进程启动
Init.rc中描述的service对应linux的进程：
Media进程定义：
servicemedia/system/bin/mediaserver
classmain
usermedia
groupaudiocamerainetnet_btnet_bt_adminnet_bw_acctdrmrpc
iopriort4
servicemanager进程定义：
serviceservicemanager/system/bin/servicemanager
classcore
usersystem
groupsystem
Media中有很多NativeService（AudioFlingerMediaPlayerServiceCameraService
AudioPolicyService等），整个Android（native或者framework）的Service都需要加入
servicemanager中进行统一管理。
那么MediaProcess与ServiceManagerProcess是如何进行通信的呢——Binder.
通过MediaProcess中使用binder进行完成IPC过程，学习Binder的概念和使用方法。
\frameworks\av\media\mediaserver\main_mediaserver.cpp：
intmain（intargc,char**argv）
{
//创建ProcessState当前进程属性
spproc（ProcessState:
:
self（））;
//IServiceManager对象
spsm=defaultServiceManager（）;
//初始化MediaPlayerService服务对象
MediaPlayerService:
:
instantiate（）;
……
//启动进程的线程池
ProcessState:
:
self（）->startThreadPool（）;
//执行线程消息循环
IPCThreadState:
:
self（）->joinThreadPool（）;
}
Sp：
指针运算符和普通运算符的重载StrongPointer。
二MediaProcess执行过程
1ProcessState对象创建
当前进程的状态属性，对象创建：
spProcessState:
:
self（）
{
Mutex:
:
Autolock_l（gProcessMutex）;
if（gProcess!
=NULL）{
returngProcess;
}
gProcess=newProcessState;
returngProcess;
}
ProcessState构造函数：
ProcessState:
:
ProcessState（）
:
mDriverFD（open_driver（））//打开binder驱动设备
mVMStart（MAP_FAILED）
mManagesContexts（false）
mBinderContextCheckFunc（NULL）
mBinderContextUserData（NULL）
mThreadPoolStarted（false）
mThreadPoolSeq
（1）
{
if（mDriverFD>=0）{
//将binder的fd映射到当前进程虚拟空间地址中与binder进行交互
mVMStart=mmap（0,BINDER_VM_SIZE,PROT_READ,
MAP_PRIVATE|MAP_NORESERVE,mDriverFD,0）;
}
}
打开binder设备：
staticintopen_driver（）
{
//打开binder设备驱动
intfd=open（"/dev/binder",O_RDWR）;
if（fd>=0）{
//bidner最大支持线程数
size_tmaxThreads=15;
result=ioctl（fd,BINDER_SET_MAX_THREADS,&maxThreads）;
}
returnfd;
}
ProcessState对象创建过程所做的事：
打开/dev/binder设备，得到binder设备的fd；
将bidner设备fd映射到当前进程虚拟地址空间建立交互的通道；
2IServiceManager对象创建
spsm=defaultServiceManager（）;
为什么需要一个IServiceManager对象呢，这个类是个抽象提供接口
classIServiceManager:
publicIInterface
{
virtualspgetService（constString16&name）const=0;
virtualstatus_taddService（constString16&name,
constsp&service,
boolallowIsolated=false）=0;
……
};
通过IServiceManager派生对象操作将Service加入到ServiceManager中.
defaultServiceManager（）函数：
spdefaultServiceManager（）
{
//单例对象
if（gDefaultServiceManager!
=NULL）
returngDefaultServiceManager;
AutoMutex_l（gDefaultServiceManagerLock）;
if（gDefaultServiceManager==NULL）{
//创建对象
gDefaultServiceManager=interface_cast（
ProcessState:
:
self（）->getContextObject（NULL））;
}
returngDefaultServiceManager;
}
ProcessState:
:
self（）->getContextObject（NULL）：
得到一个IBinder对象
ProcessState:
:
self（）刚才所创建的ProcessState对象。
spProcessState:
:
getContextObject（constsp&caller）
{
returngetStrongProxyForHandle（0）;
}
spProcessState:
:
getStrongProxyForHandle（int32_thandle）
{
spresult;
AutoMutex_l（mLock）;
//从表中查询一个handle对应的handle_entry
//若没有则创建一个handle==0
handle_entry*e=lookupHandleLocked（handle）;
if（e!
=NULL）{
IBinder*b=e->binder;
if（b==NULL||!
e->refs->attemptIncWeak（this））{
//handle_entry对象成员初始化创建handle=0的BpBinder
b=newBpBinder（handle）;
e->binder=b;
if（b）e->refs=b->getWeakRefs（）;
result=b;
}
}
returnresult;
}
handle_entry是什么呢？
structhandle_entry{
IBinder*binder;
RefBase:
:
weakref_type*refs;
};
也就是说ProcessState有一个表VectormHandleToObject;
表里面的每一项存储了一个binder，每一个binder对应一个handle。
Handle=0是什么，句柄？
代表谁的句柄——ServiceManager在binder中的资源。
从ProcessState:
:
self（）->getContextObject（NULL）得到一个IBinder——BpBinder（0）;
于是得到：
gDefaultServiceManager=interface_cast（BpBinder（0））；
使用interface_cast将IBinder实例转化成IServiceManager实例。
3interface_cast函数
\frameworks\native\include\binder\IInterface.h：
interface_cast是个内联模板函数：
template
inlinespinterface_cast（constsp&obj）
{
returnINTERFACE:
:
asInterface（obj）;
}
结合前面就是：
inlinespinterface_cast（constsp&obj）
{
returnIServiceManager:
:
asInterface（obj）;
}
所以需要到IServiceManager里面去看看是如何实现的
4IServiceManager类
\frameworks\native\include\binder\IServiceManager.h：
IServiceManager是一个抽象类：
classIServiceManager:
publicIInterface
{
public:
//宏声明
DECLARE_META_INTERFACE（ServiceManager）;
virtualspgetService（constString16&name）const=0;
virtualstatus_taddService（constString16&name,
constsp&service,
boolallowIsolated=false）=0;
……
}
DECLARE_META_INTERFACE声明：
#defineDECLARE_META_INTERFACE（INTERFACE）\
staticconstandroid:
:
String16descriptor;\
staticandroid:
:
spasInterface（\
constandroid:
:
sp:
IBinder>&obj）;\
virtualconstandroid:
:
String16&getInterfaceDescriptor（）const;\
I##INTERFACE（）;\
virtual~I##INTERFACE（）;\
替换成IServiceManager：
//实现时传入：
android.os.IServiceManager
staticconstandroid:
:
String16descriptor;
staticandroid:
:
spasInterface（
constandroid:
:
sp:
IBinder>&obj）;
virtualconstandroid:
:
String16&getInterfaceDescriptor（）const;
//构造析构函数
IServiceManager（）;
virtual~IServiceManager（）;
实现\frameworks\native\include\binder\IServiceManager.cpp：
IMPLEMENT_META_INTERFACE（ServiceManager,"android.os.IServiceManager"）;
IMPLEMENT_META_INTERFACE实现：
看一下asInterface接口：
#defineIMPLEMENT_META_INTERFACE（INTERFACE,NAME）\
android:
:
spI##INTERFACE:
:
asInterface（\
constandroid:
:
sp:
IBinder>&obj）\
{\
android:
:
spintr;\
if（obj!
=NULL）{\
intr=static_cast（\
obj->queryLocalInterface（\
I##INTERFACE:
:
descriptor）.get（））;\
if（intr==NULL）{\
intr=newBp##INTERFACE（obj）;\
}\
}\
returnintr;\
} \
替换成IServiceManager:
android:
:
spIServiceManager:
:
asInterface（
constandroid:
:
sp:
IBinder>&obj）
{
//objBpBinder实例
android:
:
spintr;
if（obj!
=NULL）{
//返回NULL
intr=static_cast（
obj->queryLocalInterface（
IServiceManager:
:
descriptor）.get（））;
if（intr==NULL）{
intr=newBpServiceManager（obj）;
}
}
returnintr;
}
这里得到IServiceManager实例：
BpServiceManager：
newBpServiceManager（newBpBinder（0））；
5BpServiceManager和BpInterface类
\frameworks\native\libs\binder\IServiceManager.cpp：
BpServiceManager
classBpServiceManager:
publicBpInterface
{
public:
//impl就是newBpBinder（0）
BpServiceManager（constsp&impl）
:
BpInterface（impl）
{
}
virtualspcheckService（constString16&name）const
{
……
remote（）->transact（CHECK_SERVICE_TRANSACTION,data,&reply）;
}
virtualstatus_taddService（constString16&name,constsp&service,
boolallowIsolated）
{
……
remote（）->transact（ADD_SERVICE_TRANSACTION,data,&reply）;
}
}
\frameworks\native\include\binder\IInterface.h：
模板类BpInterface
template
classBpInterface:
publicINTERFACE,publicBpRefBase//INTERFACEIServiceManager
{
public:
BpInterface（constsp&remote）;
protected:
virtualIBinder*onAsBinder（）;
};
BpInterface构造函数：
template
inlineBpInterface:
:
BpInterface（constsp&remote）
:
BpRefBase（remote）
{
}
BpRefBase构造函数：
BpRefBase:
:
BpRefBase（constsp&o）
:
mRemote（o.get（））,mRefs（NULL）,mState（0）
{
//IBindermRemote指向o.get（）：
newBpBinder（0）
}
gDefaultServiceManager=interface_cast（BpBinder（0））；
实际为：
gDefaultServiceManager=newBpServiceManager（newBpBinder（0））；
Bn代表BinderNativeBp代表BinderProxy
BpServiceManager代理的BpBinder实例BpBinder代理的handle（0）
这个关系有些复杂，看一下类继承结构图：
上面这个结构看起来感觉很熟悉——Bridge模式。
将Binder数据交互和功能处理桥接起来。
在MediaProcess的main函数中通过：
spsm=defaultServiceManager（）;
我们得到了sm：
是BpServiceManager对象。
三MediaPlayerService加入到ServiceManager中
回到main函数中：
intmain（intargc,char**argv）
{
//创建ProcessState当前进程属性
spproc（ProcessState:
:
self（））;
//IServiceManager对象
spsm=defaultServiceManager（）;
//初始化MediaPlayerService服务对象
MediaPlayerService:
:
instantiate（）;//执行到这里
……
//启动进程的线程池
ProcessState:
:
self（）->startThreadPool（）;
//执行线程消息循环
IPCThreadState:
:
self（）->joinThreadPool（）;
}
1MediaPlayerService初始化过程
voidMediaPlayerService:
:
instantiate（）{
//defaultServiceManager就是上面所述得到的BpServiceManager对象
defaultServiceManager（）->addService（
String16（"media.player"）,newMediaPlayerService（））;
}
BpServiceManager添加Service：
virtualstatus_taddService（constString16&name,constsp&service,
boolallowIsolated）
{
//生成数据包Parcel
Parceldata,reply;
//WriteRPCheaders写入Interface名字得到“android.os.IServiceManager”
data.writeInterfaceToken（IServiceManager:
:
getInterfaceDescriptor（））;
//写入Service名字“media.player”
data.writeString16（name）;
//写入服务
data.writeStrongBinder（service）;
data.writeInt32（allowIsolated?
1:
0）;
//remote（）返回BpBinder对象
status_terr=remote（）->transact（ADD_SERVICE_TRANSACTION,data,&reply）;
returnerr==NO_ERROR?
reply.readExceptionCode（）:
err;
}
remote（）->transact到BpBinder中：
status_tBpBinder:
:
transact（uint32_tcode,constParcel&data,Parcel*reply,uint32_tflags）
{
if（mAlive）{
//到当前进程IPCThreadState中mHandle=0
status_tstatus=IPCThreadState:
:
self（）->transact（
mHandle,code,data,reply,flags）;
if（status==DEAD_OBJECT）mAlive=0;
returnstatus;
}
returnDEAD_OBJECT;
}
2IPCThreadState中写入数据到Binder设备过程
IPCThreadState:
:
self（）->transact过程：
status_tIPCThreadState:
:
transact（int32_thandle,
uint32_tcode,constParcel&data,
Parcel*reply,uint32_tflags）
{
status_terr=d
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